Nobel Kimia untuk pembangun mesin terkecil di dunia

The Royal Swedish Academy of Sciences memberikan Hadiah Nobel Kimia 2016 kepada Jean-Pierre Sauvage dari University of Strasbourg (Prancis), Sir J. Fraser Stoddart dari Northwestern University (Amerika Serikat) dan Bernard L. Feringa dari University of Groningen (Belanda) untuk desain dan produksi mesin molekuler mereka.

“Mereka membangun mesin-mesin terkecil di dunia. Pengangkat mungil, otot buatan, dan motor amat kecil,” kata Komite Nobel di laman resminya, Rabu.

Mereka membangun molekul-molekul dengan gerakan terkontrol yang bisa menjalankan satu tugas ketika energi ditambahkan.

Pengembangan komputasi menunjukkan bagaimana miniaturisasi teknologi bisa menyebabkan satu revolusi. Para penerima Nobel Kimia 2016 membuat miniatur mesin dan membawa kimia ke satu dimensi baru.

Langkah pertama menuju mesin molekuler diambil oleh Jean-Pierre Sauvage tahun 1983, ketika dia berhasil mengaitkan dua molekul berbentuk cincin bersama untuk membentuk satu rantai yang disebut catenane.

Normalnya, molekul-molekul digabungkan oleh ikatan kovalen kuat di mana atom-atom berbagi elektron, tapi dalam rantai itu mereka malah dikaitkan oleh ikatan mekanis yang lebih bebas.

Supaya bisa menjalankan satu tugas, satu mesin mesti memiliki bagian-bagian yang bisa bergerak relatif satu sama lain. Kedua cincin yang saling bertaut persis memenuhi kebutuhan ini.

Langkah keduanya diambil oleh Fraser Stoddart tahun 1991, ketika dia membangun satu rotaxane. Dia merangkai satu cincin molekuler ke satu sumbu molekul tipis dan menunjukkan bahwa cincin bisa bergerak di sepanjang sumbu.

Di antara yang dia kembangkan berdasarkan rotaxane adalah pengangkat molekuler, satu otot molekuler dan chip komputer berbasis molekul.

Sementara Bernard Feringa, tumbuh di lingkungan pertanian dan tertarik pada peluang tak terbatas untuk kreativitas dalam ilmu kimia, merupakan orang pertama yang membangun motor molekuler. Tahun 1999 dia membuat pisau rotor berputar terus pada arah yang sama.

Penerima Hadiah Nobel Kimia 2016; Jean-Pierre Sauvage, J. Fraser Stoddart, dan Bernard L. Feringa. (NobelPrize.org)

Menggunakan motor molekuler, dia memuter silinder gelas yang 10.000 kali lebih besar ketimbang motornya dan juga merancang mobil-nano.

Komite Nobel menyebut para penerima Nobel Kimia 2016 “telah membawa sistem molekuler keluar dari kebuntuan ekuilibrium dan menuju keadaan penuh energi di mana gerakan mereka bisa dikendalikan.”

Dalam hal perkembangan, motor molekuler berada pada tahap yang sama seperti motor listrik tahun 1830an, ketika para ilmuwan mempertunjukkan beragam putaran engkol dan roda, tidak menyadari bahwa mereka akan mengarah para penciptaan kereta listrik, mesin cuci, kipas angin dan pengolah makanan.

Mesin molekuler kemungkinan besar bisa digunakan dalam pengembangan sesuatu seperti materi, sensor, dan sistem penyimpanan energi baru.

Penerjemah: Maryati
Editor: Heppy Ratna

Sumber: ANTARA News, Rabu, 5 Oktober 2016